સંવેદનશીલ ઘર સ્માર્ટ ઘરોનું સ્થાન લઈ રહ્યું છે

નવેમ્બરના છેલ્લા સપ્તાહમાં પેરેસ્લાવલ-ઝાલેસ્કીમાં નેશનલ સુપર કોમ્પ્યુટર ફોરમનું આયોજન કરવામાં આવ્યું હતું. ત્રણ દિવસ સુધી લોકોએ કહ્યું અને બતાવ્યું કે રશિયામાં સુપર કોમ્પ્યુટરના વિકાસ સાથે વસ્તુઓ કેવી રીતે ચાલી રહી છે અને સુપર કોમ્પ્યુટર પર ચકાસાયેલ તકનીકો કેવી રીતે માલમાં ફેરવાય છે.

ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ સોફ્ટવેર સિસ્ટમ્સ આરએએસ
(ઇગોર શેલાપુટિન, વિકિમીડિયા કોમન્સ, CC-BY)

રશિયન એકેડેમી ઓફ સાયન્સના અનુરૂપ સભ્ય સર્ગેઈ અબ્રામોવે "સંવેદનશીલ ઘર" પ્રોજેક્ટ (નવેમ્બર 27) વિશે વાત કરી. "સ્માર્ટ હોમ" ની વિભાવના વિકસાવીને, તે ઘરના સાધનોનું નિરીક્ષણ કરવાનું, તેના વર્તનની પેટર્ન બનાવવા અને યાદ રાખવાનું, તેની ભૂલોમાંથી શીખવાનું અને તેની સ્થિતિ અને સમસ્યાઓની અગાઉથી આગાહી કરવાનું સૂચન કરે છે.

રશિયન એકેડેમી ઑફ સાયન્સની ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ સૉફ્ટવેર સિસ્ટમ્સ, સેરગેઈ અબ્રામોવના નેતૃત્વ હેઠળ, 2014 માં "સંવેદનશીલ ઘરો" બનાવવાનું શરૂ કર્યું, જ્યારે એકેડેમી ઑફ સાયન્સિસના સુધારણા માટે શૈક્ષણિક પ્રોજેક્ટ્સને વ્યાવસાયિક બજારમાં લાવવાની જરૂર હતી. આ સમય સુધીમાં, IPS RAS પાસે સેન્સર નેટવર્ક અને સાધનસામગ્રી નિયંત્રણમાં સારો વિકાસ થયો હતો અને તે ક્લાઉડ ટેક્નોલોજી અને મશીન લર્નિંગ વિકસાવી રહ્યું હતું.

સેરગેઈ અબ્રામોવના જણાવ્યા મુજબ, રહેણાંક અને ઔદ્યોગિક ઇમારતો સાધનોથી ભરેલી છે જેના પર ઘરની સુખાકારી અને લોકોનું શાંત કાર્ય નિર્ભર છે. જો કે આ "સ્માર્ટ" સાધનો "સ્માર્ટ હોમ" માં વિકસે છે, તે સ્વચાલિત નિયંત્રણ ધરાવતું નથી. માલિકો ઉપકરણોની સ્થિતિ જાણતા નથી અને તેમને અનુકૂળ રીતે મોનિટર કરી શકતા નથી. જે બાકી રહે છે તે મેન્યુઅલી સમગ્ર ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરની સંભાળ રાખવાનું છે, એક વિશાળ તામાગોચીની જેમ, નિયમિતપણે મશીનોની તપાસ અને ગોઠવણ.

સેન્સિટિવ સોકેટ વિદ્યુત પરિમાણોને માપે છે અને સર્વરને રિપોર્ટ કરે છે
("સંવેદનશીલ ઘર", Wikimedia Commons, CC-BY)

શું સ્માર્ટ હોમ યોગ્ય રીતે કામ કરી રહ્યું છે? અથવા તે દરમિયાનગીરી કરવાનો સમય છે? ટૂંક સમયમાં અકસ્માત થશે? જાતે જ, કોઈ "સ્માર્ટ હોમ" આ સમસ્યાને હલ કરતું નથી; આવા પ્રશ્નોના જવાબ આપવા માટે, સ્વચાલિત દેખરેખ અને વિશ્લેષણની જરૂર છે. તેથી, સંસ્થામાં બનાવેલ કોમ્પ્યુટર સિસ્ટમ સેન્સરમાંથી આંકડા એકત્ર કરે છે, ઘરગથ્થુ મશીનોના વર્તન પેટર્ન બનાવે છે અને આ પેટર્નને ઓળખતા શીખે છે. સામાન્ય વર્તણૂકને સમસ્યારૂપ વર્તણૂકથી અલગ કરીને અને અસાધારણ કામગીરીને શોધીને, કૃત્રિમ બુદ્ધિ ઘરના માલિકને સંભવિત ખતરા અંગે સમયસર ચેતવણી આપશે.

"સંવેદનશીલ ઘર" એ "સ્માર્ટ હોમ" છે, જેમાં સંવેદનશીલતા, સ્વ-શિખવાની ક્ષમતા, યોગ્ય વર્તનની પેટર્ન એકઠા કરવાની ક્ષમતા, આગાહી કરવાની અને પ્રતિક્રિયા કરવાની ક્ષમતા ઉમેરવામાં આવી છે.
(સેર્ગેઈ અબ્રામોવ, રશિયન એકેડેમી ઓફ સાયન્સના અનુરૂપ સભ્ય)

"સ્માર્ટ હોમ" તેના પરિમાણોને જે રીતે જાળવી રાખે છે તેના માટે અમે ટેવાયેલા છીએ: સેટ તાપમાન અને રોશની, સતત હવા ભેજ, સ્થિર મુખ્ય વોલ્ટેજ. "સ્માર્ટ હોમ" દિવસ અથવા ઇવેન્ટના સમયના આધારે સ્ક્રિપ્ટ અનુસાર કાર્ય કરી શકે છે (ઉદાહરણ તરીકે, તે ગેસ વિશ્લેષકના આદેશ પર ગેસ ટેપ બંધ કરશે). "સંવેદનશીલ ઘર" આગળનું પગલું લે છે - સંવેદનાત્મક ડેટાનું વિશ્લેષણ કરે છે અને વર્ગીકરણ માટે નવા દૃશ્યો બનાવે છે: બધું પહેલાની જેમ ચાલે છે અથવા આશ્ચર્ય છે. તે બાહ્ય વાતાવરણમાં થતા ફેરફારો પર પ્રતિક્રિયા આપે છે અને વિવિધ ઉપકરણોની એક સાથે ક્રિયાઓમાં વિસંગતતાઓનું અનુમાન કરીને સંભવિત નિષ્ફળતાઓની આગાહી કરે છે. "સંવેદનશીલ ઘર" તેના કાર્યના પરિણામોનું નિરીક્ષણ કરે છે, સમસ્યાઓની ચેતવણી આપે છે અને દૃશ્યમાં ફેરફાર કરે છે, માલિકને સંકેતો આપે છે અને માલિકને ખામીયુક્ત ઉપકરણોને બંધ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

અમે સાધનસામગ્રીના અસામાન્ય વર્તનની સમસ્યાને હલ કરીએ છીએ.
(સેર્ગેઈ અબ્રામોવ, રશિયન એકેડેમી ઓફ સાયન્સના અનુરૂપ સભ્ય)

સૂચિત સિસ્ટમ સેન્સર નેટવર્ક પર આધાર રાખે છે જે સમય-આધારિત માપન પ્રદાન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ડીઝલ બોઈલર ક્યારેક-ક્યારેક ચાલુ થાય છે અને પાણીને ગરમ કરે છે, પરિભ્રમણ પંપ હીટિંગ પાઈપો દ્વારા ગરમ પાણી ચલાવે છે, અને પ્રાથમિક સેન્સર અહેવાલ આપે છે કે આ ઉપકરણો કેવી રીતે વીજળી વાપરે છે. રીડિંગ્સની શ્રેણીના આધારે, ગૌણ સેન્સર (પ્રોગ્રામ) તેમની સામાન્ય પ્રોફાઇલ સાથે તુલના કરે છે અને નિષ્ફળતાઓનું નિદાન કરે છે. તૃતીય સેન્સર (પ્રોગ્રામ) બહારનું હવાનું તાપમાન મેળવે છે અને સિસ્ટમની ભાવિ કામગીરીની આગાહી કરે છે, તેના ભાર અને કાર્યક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરે છે - બોઈલરની ગરમી અને હવામાન કેવી રીતે સંબંધિત છે. કદાચ બારીઓ ખુલ્લી છે અને બોઈલર શેરી ગરમ કરી રહ્યું છે, અથવા કદાચ કાર્યક્ષમતા ઘટી ગઈ છે અને નિવારક સમારકામનો સમય આવી ગયો છે. વ્યુત્પન્ન પરિમાણોના ડ્રિફ્ટના આધારે, કોઈ આગાહી કરી શકે છે કે તેઓ કયા સમયે ધોરણની બહાર જશે.

સંવેદનશીલ સોકેટમાં અલગ મોડ્યુલો-બાર હોય છે
("સંવેદનશીલ ઘર", Wikimedia Commons, CC-BY)

સેન્સર્સના એક સાથે રીડિંગ્સનું મૂલ્યાંકન કરીને, "સંવેદનશીલ ઘર" એ નોંધવામાં સક્ષમ છે કે પાણીનો પંપ બંધ થતો નથી કારણ કે તે કૂવામાં (ખામીયુક્ત વાલ્વ દ્વારા) અથવા સીધા જ ફ્લોર પર પાણી રેડી રહ્યું છે (એક વિસ્ફોટ દ્વારા). પાઇપ). જો મોશન સેન્સર શાંત હોય અને પંપ ખાલી ઘરમાં પાણી પમ્પ કરે તો નિદાન વધુ વિશ્વસનીય હશે.

સેન્સર નેટવર્ક સ્માર્ટ ઘરોમાં પણ જોવા મળે છે. ક્લાઉડ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર સ્માર્ટ હોમ્સમાં પણ ઉપલબ્ધ છે. પરંતુ જે "સ્માર્ટ હોમ્સ" પાસે નથી તે છે કૃત્રિમ બુદ્ધિમત્તા, મશીન લર્નિંગ, યોગ્ય વર્તન, વર્ગીકરણ અને આગાહીના દાખલાઓનું સંચય.
(સેર્ગેઈ અબ્રામોવ, રશિયન એકેડેમી ઓફ સાયન્સના અનુરૂપ સભ્ય)

"સંવેદનશીલ ઘર" નો ક્લાઉડ ભાગ NoSQL ડેટાબેઝ રિયાક અથવા અકુમુલી ડેટાબેઝ પર આધારિત છે, જ્યાં રીડિંગ્સની સમય શ્રેણી સંગ્રહિત થાય છે. ડેટા પ્રાપ્ત કરવો અને જારી કરવાનું એર્લાંગ/ઓટીપી પ્લેટફોર્મ પર કરવામાં આવે છે, તે તમને ઘણા નોડ્સ પર ડેટાબેઝ જમાવવાની મંજૂરી આપે છે. મોબાઈલ એપ્લીકેશન અને વેબ ઈન્ટરફેસ માટેનો એક પ્રોગ્રામ તેની ઉપર ઈન્ટરનેટ અને ટેલિફોન દ્વારા ગ્રાહકને જાણ કરવા માટે ગોઠવવામાં આવે છે અને તેની બાજુમાં ડેટા વિશ્લેષણ અને વર્તણૂક નિયંત્રણ માટેનો પ્રોગ્રામ છે. તમે ન્યુરલ નેટવર્ક પર આધારિત સહિત કોઈપણ સમય શ્રેણી વિશ્લેષણને અહીં કનેક્ટ કરી શકો છો. આમ, "સંવેદનશીલ ઘર" સિસ્ટમ્સ પરનું તમામ નિયંત્રણ એક અલગ મેનેજમેન્ટ સ્તરમાં મૂકવામાં આવે છે. ક્લાઉડ સેવામાં તમારા વ્યક્તિગત ખાતા દ્વારા તેની ઍક્સેસ પ્રદાન કરવામાં આવે છે.

સંવેદનશીલ નિયંત્રક સેન્સર અને થર્મોમીટર્સમાંથી સિગ્નલ એકત્રિત કરે છે
("સંવેદનશીલ ઘર", Wikimedia Commons, CC-BY)

Erlang કાર્યાત્મક અભિગમના તમામ લાભો પૂરા પાડે છે. તે વિતરિત કામગીરી માટે મિકેનિઝમ ધરાવે છે, અને સમાંતર વિતરિત પ્રોગ્રામ બનાવવાનો સૌથી સહેલો રસ્તો એર્લાંગનો ઉપયોગ કરવાનો છે. અમારા આર્કિટેક્ચરમાં સૉફ્ટવેર "સેકન્ડરી સેન્સર" છે; ભૌતિક સેન્સર દીઠ તેમાંના ઘણા હોઈ શકે છે, અને જો આપણે ડઝનેક ઉપકરણો સાથે હજારો ક્લાયંટ પર ગણતરી કરીએ, તો અમારે ડેટાના વિશાળ પ્રવાહની પ્રક્રિયા કરવી પડશે. તેમને હળવા વજનની પ્રક્રિયાઓની જરૂર છે જે વિશાળ સંખ્યામાં લોન્ચ કરી શકાય. એરલાંગ તમને એક કોર પર હજારો પ્રક્રિયાઓ ચલાવવાની મંજૂરી આપે છે; આ સિસ્ટમ સારી રીતે સ્કેલ કરે છે.
(સેર્ગેઈ અબ્રામોવ, રશિયન એકેડેમી ઓફ સાયન્સના અનુરૂપ સભ્ય)

વિકાસકર્તાના મતે, એર્લાંગ પ્રોગ્રામરોની વિવિધ ટીમને ગોઠવવાનું સરળ છે, જેમાં વિદ્યાર્થીઓ અને લ્યુમિનેરીઓ એક સિસ્ટમ બનાવે છે. સૉફ્ટવેર સિસ્ટમના વ્યક્તિગત ટુકડાઓ ભૂલ સાથે ક્રેશ થાય છે, પરંતુ સમગ્ર સિસ્ટમ કામ કરવાનું ચાલુ રાખે છે, જે તમને ફ્લાય પરના ભૂલભરેલા વિસ્તારોને સુધારવા માટે પરવાનગી આપે છે.

સંવેદનશીલ નિયંત્રક WiFi અથવા RS-485 દ્વારા ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરે છે
("સંવેદનશીલ ઘર", Wikimedia Commons, CC-BY)

"સંવેદનશીલ ઘર" સિસ્ટમ એ તમામ તકનીકોનો ઉપયોગ કરે છે જેનો ઉપયોગ IPS RAS સુપરકોમ્પ્યુટરને નિયંત્રિત કરવા માટે કરે છે. આમાં ઇલેક્ટ્રોનિક સેન્સર, મોનિટરિંગ અને રિમોટ કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સનો સમાવેશ થાય છે. હાલમાં, સંવેદનશીલ પ્રોગ્રામ તેના પોતાના સેન્સર પર ચાલે છે અને ફાયર ડિપાર્ટમેન્ટ લૂપ્સ સાથે કનેક્ટ થઈ શકે છે, પરંતુ કોઈપણ "સ્માર્ટ હોમ્સ" ના સેન્સરમાંથી ડેટા એકત્રિત કરવાની યોજના છે.

"સંવેદનશીલ ઘર" રસપ્રદ છે કારણ કે શહેર, પડોશ અને ઘર માટે જટિલ બુદ્ધિશાળી ઉકેલો મોખરે આવી રહ્યા છે. અહીં જે રસપ્રદ છે તે સુપર કોમ્પ્યુટર બનાવવાનું નથી, પરંતુ એક સામાજિક-કોમ્પ્યુટર સંકુલનું નિર્માણ કરવાનું છે, રોજિંદા જીવનમાં સુપર કોમ્પ્યુટરનો પરિચય કરાવવો, જેથી મશીન લોકોના જીવનમાં પરિવર્તન લાવે.
(ઓલ્ગા કોલેસ્નિચેન્કો, પીએચ.ડી., સેચેનોવ યુનિવર્સિટીના વરિષ્ઠ લેક્ચરર)

2020 ની વસંત સુધીમાં, વિકાસકર્તાઓ ઇમારતો અને એપાર્ટમેન્ટ્સમાં વિવિધ કદની સિસ્ટમ્સ એસેમ્બલ કરવા માટે પ્રોગ્રામ્સ અને સાધનોનો મૂળભૂત સેટ તૈયાર કરશે. તેઓ વચન આપે છે કે પરિણામ સેટ કરવું સરળ હશે, રોબોટ વેક્યૂમ ક્લીનર કરતાં વધુ જટિલ નથી. મૂળભૂત કીટ કોઈપણ દેખરેખ કરેલ સાધનોને સપોર્ટ કરશે: હીટિંગ બોઈલર, વોટર હીટર, રેફ્રિજરેટર્સ, વોટર પંપ અને સેપ્ટિક ટેન્ક. પછી નાના પાયે વેચાણનો વારો આવશે, પછી ફેબલેસ પ્રોડક્શન, નવા સેન્સર અને મોડ્યુલોનો ઉમેરો થશે. અને ભવિષ્યમાં, તમામ પ્રકારના વૈવિધ્યકરણ અને અનુકૂલન શક્ય છે - એક સંવેદનશીલ ફાર્મ, એક સંવેદનશીલ હોસ્પિટલ, એક સંવેદનશીલ જહાજ અને એક અત્યંત સંવેદનશીલ ટાંકી પણ.

લખાણ: CC-BY 4.0.
પોટ્રેટ: CC-BY-SA 3.0.

સોર્સ: www.habr.com